CN103270676B - 定子及具备该定子的旋转电机 - Google Patents
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Abstract
在定子及具备该定子的旋转电机中,抑制在定子的装配工序时产生的引出线的应力,并确保线圈的绝缘性。定子(14)具有定子铁心(20)、卷绕在定子铁心(20)上的线圈(28)、从线圈(28)引出的引出线(36)、设在引出线(36)与外部电路的连接端子(34)之间的动力线(38)。引出线(36)与动力线(38)经由可弹性变形的弹性汇流条(40)而电连接。通过该结构,即使在定子(14)的装配工序时线圈(28)与连接端子(34)的相对位置发生偏移,也能够由弹性汇流条(40)吸收该偏移,而抑制在引出线(36)产生的应力。
Description
技术领域
本发明涉及一种定子及具备该定子的旋转电机,特别是涉及定子的线圈与端子的连接结构的改良。
背景技术
旋转电机具有转子和配置于转子的周围的定子。定子具有线圈,通过使电流向该线圈流动而产生旋转磁场。通过作用于该旋转磁场和转子之间的电磁作用而使转子旋转。
在下述专利文献1中记载了一种定子,该定子具有定子铁心、卷绕在该定子铁心上的线圈、从线圈引出的引出线。在这种定子中,使高强度的环氧树脂等的漆浸渍在线圈,而使线圈的机械强度上升并确保绝缘性。
在下述专利文献2中记载了一种定子,该定子具有定子铁心、卷绕在该定子铁心上的线圈、线圈的引出线、将引出线与外部电路连接的连接端子。在引出线中形成有弯曲的弯曲部。该弯曲部吸收由于定子与连接端子的相对的位置变化而在引出线产生的应力,从而抑制引出线的损伤。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-350381号公报
专利文献2:日本特开2002-247811号公报
发明内容
在如上述的专利文献1及专利文献2中记载的定子中,有线圈的引出线经由作为铜等导体的动力线而与外部电路的连接端子相连接的例子。在装配这种定子的情况下,决定线圈与连接端子的相对位置之前,动力线的一端与线圈的引出线的前端通过焊接而被固定。然后,动力线的另一端相对于已决定位置的连接端子对位,并经由螺栓等而固定。由于该固定时的动力线的对位,引出线被拉伸或被压缩,因此在该引出线产生应力。由于在引出线中的应力的产生,而可能使位于引出线的基端的线圈、和被漆固着的线圈的皮膜例如热塑性树脂脱落,而产生绝缘不良。
本发明的目的在于提供一种定子及具备该定子的旋转电机,所述定子能够在定子的装配工序中抑制在线圈的引出线产生的应力并确保线圈的绝缘性。
本发明提供一种定子,具有:定子铁心;卷绕在定子铁心上的线圈;从线圈引出的引出线;设在引出线与外部电路的连接端子之间的动力线,所述定子的特征在于,引出线与动力线经由可弹性变形的弹性汇流条而电连接。
另外,线圈是三相交流式,所述定子可以具有通过绝缘部件将各相的弹性汇流条一体化而成的模块部件。
另外,优选,弹性汇流条通过将板状的导体弯折而形成。
另外,优选,模块部件包含末端汇流条,该末端汇流条分别将位于径向上的线圈端的两侧的末端连接。
另外,旋转电机优选为具备上述定子的旋转电机。
发明效果
根据本发明的定子及具备该定子的旋转电机,能够在定子的装配工序中抑制在线圈的引出线产生的应力并确保线圈的绝缘性。
附图说明
图1是表示本实施方式的旋转电机的结构的图。
图2是基于图1的A-A线的旋转电机的剖视图。
图3是从轴向观察的定子端部的局部详细图。
图4是基于图3的B-B线的定子的剖视图。
图5是基于图3的C-C线的定子的剖视图。
具体实施方式
以下,使用图1、2,说明本发明的定子及具备该定子的旋转电机的实施方式。图1是表示本实施方式的旋转电机的结构的图,图2是基于图1的A-A线的旋转电机的剖视图。
本实施方式的旋转电机10是三相交流式的旋转电机,例如用作车辆的原动机。旋转电机10具有转子12、定子14、及收纳它们的壳体(未图示)。在壳体的内周面配置定子14,在该定子14的内周可旋转地配置转子12。
转子12是与旋转轴16同心的圆筒状的磁性体,例如,将电磁钢板沿轴向层叠而构成。如图1所示,在转子12中沿周向配置8个永久磁铁18。此外,永久磁铁18的数量是一个例子。在本实施方式中,永久磁铁18埋入在转子12上沿轴向延伸形成的孔内。但是,并不限定于此,永久磁铁18也可以配置于转子12的外周。旋转轴16通过配置于壳体的轴承(未图示)而被支承为可旋转。另外,在本实施方式中,说明了转子12由层叠电磁钢板而构成的情况,但并不限定于该结构,转子12也可以通过压粉磁芯而成形。
定子14在转子12的周围空出微小间隙而配置。定子14具有形成为中空的圆筒形状的定子铁心20、和从周围包围定子铁心20并固定定子铁心20的筒体22。
定子铁心20是磁性体,例如将电磁钢板沿轴向层叠而形成。具体而言,定子铁心20如下形成:用冲床打穿薄板状的电磁钢板,将打穿后的电磁钢板沿轴向层叠规定张数,对层叠后的多个电磁钢板实施加压铆接等处理而结合形成。此外,在本实施方式中,说明了定子铁心20由层叠电磁钢板而构成的情况,但并不限定于该结构,定子铁心20也可以通过压粉磁芯而成形。
定子铁心20具有环状的磁轭20a、和从该磁轭20a的内周朝向径向内侧突出且在圆周方向隔着规定间隔而配置的齿24。在齿24之间的槽状的空间即槽26中穿有铜等导体。该导体穿过槽26并卷绕于齿24从而形成线圈28(在图2显示)。考虑绝缘性,在形成线圈28的导体的表面上形成热塑性树脂例如聚苯硫醚树脂(PPS)皮膜。
在线圈28中有导体从某一槽26架桥至另一槽26的称为所谓线圈端28a的部分。如图2所示,线圈端28a从轴30方向上的定子铁心20的端部突出配置。从线圈端28a朝向线圈28内部使漆浸透及填充,从而确保线圈28的机械强度及绝缘性。
筒体22是大致圆筒形的形状,以该形状的内径小于定子铁心20的外径的方式,即考虑过盈量而形成。筒体22通过热装或压入而将定子铁心20紧固并固定。在筒体22上,如图2所示,在轴30方向的端部形成向径向外侧延伸的凸缘部32。该凸缘部32经由螺栓等紧固部件而固定于壳体。
在如此构成的旋转电机10中,通过向线圈28的通电,在定子14产生旋转磁场,在具有永久磁铁18的转子12产生被该旋转磁场吸引的力,而使转子12旋转。
接着,使用图3至图5,说明本实施方式中的定子14的线圈28与连接端子34的连接结构。图3是从轴30方向观察的定子14端部的局部详细图。图4是基于图3的B-B线的定子14的剖视图,图5是基于图3的C-C线的定子14的剖视图。
定子14具有外部电路的连接端子34、从线圈28引出的引出线36、及设在连接端子34与引出线36之间的动力线38。引出线36与动力线38经由可弹性变形的弹性汇流条40而电连接。引出线36、动力线38及弹性汇流条40分别是导体。
连接端子34是将与蓄电池等电源连接的外部电路和线圈28连接的端子。连接端子34设置于壳体。连接端子34由包括U相、V相、W相的三个端子构成。
如图4所示,引出线36从径向外侧的线圈端28a引出。就引出线36而言,引出线36的基端相对于线圈端28a通过漆而粘合,前端向轴30方向外侧延伸,从而形成引出线36。引出线36以与上述的连接端子34对应的方式包含包括U相、V相、W相的三根导体。
如图3所示,动力线38具有经由螺栓等固定部件而能够固定于连接端子34的固定件38a。动力线38也以与上述的连接端子34对应的方式包含包括U相、V相、W相的三根导体。
弹性汇流条40以可弹性变形的方式弯折导体而形成。具体而言,如图4所示,弹性汇流条40形成为截面U字状。弹性汇流条40的一端相对于引出线36的前端通过例如焊接而连接。另一方面,弹性汇流条40的另一端相对于动力线38的端部通过例如焊接而连接。弹性汇流条40也包含包括U相、V相、W相的三根导体。
如此在引出线36与动力线38之间电连接可弹性变形的弹性汇流条40,从而能够在定子14的装配工序中抑制在引出线36产生的应力并确保线圈28的绝缘性。
具体而言,在装配定子14的情况下,决定线圈28与连接端子34的相对位置之前,引出线36、弹性汇流条40及动力线38分别通过焊接而连接。然后,在壳体上固定定子14而决定定子14与连接端子34的相对位置之后,动力线38的固定件38a经由螺栓等而固定于连接端子34。由于该固定时的动力线38的固定件38a与连接端子34的对位,动力线38主体被拉伸或被压缩,因此在该动力线38上产生应力。在本实施方式的定子14中,该动力线38中的应力由弹性汇流条40的弹性变形来吸收,因此在引出线36产生的应力被抑制。因此,如现有技术那样的引出线36的基端的皮膜与引出线36主体即导体的剥离被抑制,其结果是,能够确保线圈28的绝缘性。
而且,本实施方式的定子14的特征在于具有通过绝缘部件将各相的弹性汇流条40一体化而成的模块部件42。绝缘部件是热塑性树脂、例如是芳香族尼龙(PA6T),通过树脂铸造成形而形成模块部件42。
如此三根弹性汇流条40通过绝缘部件而一体化,从而能够进一步抑制在引出线36产生的应力。即,在定子14的装配工序中,至少在一根动力线38产生的应力由连接于该动力线38的弹性汇流条40吸收而被降低。然后,未被吸收的应力从该弹性汇流条40经由绝缘部件传递至其他弹性汇流条40,并在此被吸收。即,模块部件42能够使在动力线38产生的应力分散,并由三根弹性汇流条38吸收。而且,模块部件42包含热塑性树脂,因此也能够由该树脂吸收动力线38的应力。
另外,模块部件42包含分别将位于径向上的线圈端28a的两侧的末端44连接的末端汇流条46。末端44与末端汇流条46分别是导体。
如图5所示,末端44分别从径向外侧与内侧的线圈端28a引出。就末端44而言,末端44的基端相对于线圈端28a通过漆而粘合,前端向轴30方向外侧延伸,从而形成末端44。末端44包含包括U相、V相、W相的三组导体。
末端汇流条46与弹性汇流条40同样,以可弹性变形的方式弯折导体而形成。具体而言,如图5所示,末端汇流条46形成为截面U字状。末端汇流条46的一端相对于径向外侧的末端44的前端通过例如焊接而连接。另一方面,末端汇流条46的另一端相对于径向内侧的末端44的前端例如通过焊接而连接。末端汇流条46也包含包括U相、V相、W相的三根导体。
模块部件42是通过绝缘部件而将各相的末端汇流条46一体化,即通过树脂铸造成形而形成。通过该结构,能够进一步抑制在引出线36产生的应力。即,在定子14的装配工序中,动力线38的应力从与该动力线38连接的弹性汇流条40经由绝缘部件传递至其他弹性汇流条40,并且也传递至末端汇流条46并在此被吸收。即,模块部件42能够使在动力线38产生的应力分散至更多的可弹性变形的汇流条40、46,并在此吸收,作为结果,能够进一步抑制在引出线36产生的应力。而且,根据该结构,能够使在旋转电机10的动作时所产生的振动也分散至各汇流条40、46并在此吸收,作为结果,能够抑制在引出线36产生的应力。
另外,通过采用这样的模块部件42,能够容易地进行从线圈端28a引出的引出线36与末端44、特别是它们的前端的定位,并节省定子14的装配工序中的劳力。
在本实施方式中,说明了连接端子34、引出线36、动力线38、弹性汇流条40、末端44、及末端汇流条46具有与U相、V相、W相对应的数量的情况,但本发明并不限定于该结构,也可以进一步包含中性点的端子或导体。
在本实施方式中,说明了弹性汇流条40形成为截面U字状的情况,但本发明并未限定于该结构。只要弹性汇流条40为可弹性变形的形状,则也可以形成为其他形状、例如截面S字状。
在本实施方式中,说明了末端汇流条46形成为截面U字状的情况,但本发明并未限定于该结构。只要末端汇流条46为可弹性变形的形状,也可以形成为其他形状。
另外,如图3所示,在本实施方式中,说明了末端汇流条46将在径向上互相相对的末端44电连接的情况,但本发明并未限定于该结构。末端汇流条46也可以将不在径向上相对、即沿周向偏移而配置的两个末端44连接。在这样的情况下,末端汇流条46以在模块部件42的绝缘部件内沿周向延伸的方式设置。
标号说明
10 旋转电机
14 定子
20 定子铁心
28 线圈
28a 线圈端
34 连接端子
36 引出线
38 动力线
40 弹性汇流条
42 模块部件
44 末端
46 末端汇流条
Claims (4)
1.一种定子,具有:
定子铁心;
卷绕在定子铁心上的线圈;
从线圈引出的引出线;
设在引出线与外部电路的连接端子之间的动力线,
所述定子的特征在于,
线圈是三相交流式,
在每个相具有引出线、动力线及可弹性变形的弹性汇流条,
在每个相引出线与动力线经由弹性汇流条而电连接,
所述定子具有通过绝缘部件将各相的弹性汇流条一体化而成的模块部件,
所述模块部件通过树脂铸造成形而形成,并且相对于所述定子铁心隔出间隔而设置。
2.根据权利要求1所述的定子,其特征在于,
弹性汇流条通过将板状的导体弯折而形成。
3.根据权利要求1所述的定子,其特征在于,
模块部件包含可弹性变形的末端汇流条,该末端汇流条分别将位于径向上的线圈端的两侧的末端连接。
4.一种旋转电机,具备权利要求1所述的定子。
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